KR20060040787A - 와이브로 ｒｆ중계기에서 과입력 방지 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이브로 망의 RF중계기에서 과입력을 방지하는 시스템 및 방법을 제시한다.

와이브로 RF중계기에서 과입력 방지 시스템으로서, 와이브로 단말로부터 전송되는 신호의 잡음을 제거하고 증폭하는 입력단증폭기; 상기 입력신호의 전력 레벨을 측정하는 레벨측정기; 상기 입력신호를 정해진 지연시간 동안 지연시키는 지연소자; 상기 레벨측정기로부터 입력 받은 전력레벨 데이터에 따라, 상기 지연소자로부터 입력되는 신호의 전력을 감쇄시키는 가변감쇄기; 및 상기 입력신호를 증폭하는 종단증폭기를 구비함으로써 RF중계기는 지연소자를 이용하여 신호레벨 감쇄여부를 결정한 후 신호가 입력되도록 하고, 순간적이고 급격한 입력 레벨 변동이 일어나는 환경에서도 안정적으로 RF수신단을 보호할 수 있도록 하여 장비의 고장을 방지하고 서비스 품질의 악화를 방지할 수 있다. 또한 AMC를 사용하는 고속데이터 전송시스템과 같은 급격한 입력레벨 변동환경에서 동작하는 무선장비를 설계할 때 보다 안정적인 RF수신단을 설계할 수 있다

중계기, 와이브로, 과입력

Description

와이브로 ＲＦ중계기에서 과입력 방지 시스템 및 방법{System and Method for Preventing Over-Input in Wibro RF Repeater}

도 1은 본 발명에 따른 RF중계기가 적용되는 와이브로 망을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RF중계기에서 과입력 방지 시스템을 설명하기 위한 구성도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RF중계기의 과입력 방지 시스템에서 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명>

10: PSS 30: 중계기

50: RAS 301: 수신단

303: 입력단증폭기 305: 레벨측정기

307: 지연소자 309: 가변감쇄기

311: 종단증폭기 313: 송신단

본 발명은 와이브로 RF중계기에서 과입력 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이브로 단말에서 RF중계기로 입력되는 신호의 과입력을 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.

이동통신 단말이 전파장애가 있는 지역을 지나거나 전파가 미치지 못하는 지하와 같은 곳에 있을 경우, 원활한 무선통신품질을 유지하기 위해 RF중계기를 사용하고 있으며, RF중계기는 기지국의 신호를 증폭하여 상기 전파장애 지역에 있는 단말기에 전달하고, 해당 단말기의 신호를 증폭하여 기지국에 전달한다. 이때 RF중계기와 기지국은 고정되어 있어 거리가 일정하기 때문에 기지국에서 중계기로 입력되는 신호레벨은 상대적으로 일정하다. 따라서 중계기의 순방향 회로에서 자동이득회로가 정상적으로 동작한다면 과입력으로 인한 중계기의 입력회로가 고장을 일으키는 경우는 많지 않다.

하지만 이동통신 단말에서 RF중계기로 신호를 보내는 경우, 이동통신 단말의 위치는 고정되어 있지 않기 때문에 중계기로 입력되는 신호레벨은 변화하게 된다. 특히 RF중계기의 경우 특성상 건물 지하층에 주로 설치하게 되는데 이러한 경우 단말기와 RF중계기의 거리가 1m이내가 되는 경우도 발생할 수 있어 이동통신 단말기에서 중계기로 입력되는 역방향회로에 신호의 과입력이 발생하게 된다. 또한 전파장애가 있는 지역에서 고속으로 이동을 하게 되는 경우, 이동통신 단말과 RF중계기 의 거리가 급격히 변화하게 되어 이에 따른 신호의 과입력이 발생하기도 한다. 즉, RF중계기의 경우 기지국에서 RF중계기로 신호가 들어오는 순방향 회로보다 이동통신 단말에서 RF중계기로 신호가 들어오는 역방향 회로의 과입력에 의한 고장율이 높다.

한편 와이브로 시스템의 경우, 순방향 채널품질의 변화에 따라 오류정정 부호화 및 변조 방식을 적응적으로 변화시키는 적응형 변조방식(Adaptive Modulation and Coding; AMC)을 사용하는 대신 전력제어기능을 최소화하여 수신되는 신호의 수신신호 대 방해신호 비(Carrier to Interference and Noise Ratio; CINR)가 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 5/6 코딩율에 필요한 이상으로 높아지는 경우 즉, 극단적으로 신호품질이 좋은 경우에만 일부 전력제어기능을 사용하기 때문에 대부분의 상황에서 이동통신단말은 자신이 방사할 수 있는 최대출력을 방사하게 된다. 그런데 이러한 경우 단말기가 중계기에 매우 근접한 위치까지 접근할 수 있으며 이때 단말기의 출력이 충분히 감쇄되지 않고 중계기의 역방향 회로 RF수신단에 입력되어 과입력이 발생할 수 있다.

이러한 과입력으로 인해 중계기의 하드웨어에 손상을 주는 것보다 더 큰 문제는 과입력된 신호가 중계기를 통과해 기지국으로 송신하는 경우, 중계기의 출력신호는 왜곡된 형태로 기지국으로 방사되며 기지국 수신감도를 왜곡시켜 기지국 커버리지 내에서 동작하는 다른 단말기 신호를 기지국이 수신하지 못하도록 방해하게 된다.

RF중계기 외에도 광중계기의 역방향 RF수신단이나 기지국의 RF수신단 회로에 서도 발생확률이 적기는 하지만 시스템 설계시 가정한 것보다 단말기가 근접하여 출력을 방사하는 상황 즉, RF수신단에 과입력이 발생하는 상황으로 인해 RF수신단 회로에 고장이 발생하거나 서비스 품질이 악화된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, RF중계기에 신호가 입력되면 입력신호의 전력 레벨을 검사하여 전력레벨 감쇄 여부를 결정하되, 전력레벨 감쇄여부가 결정된 후 입력신호가 수신되도록 지연시킴으로써 과입력이 발생하지 않도록 하는데 그 기술적 과제가 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 와이브로 RF중계기에서 과입력 방지 시스템으로서, 와이브로 단말로부터 전송되는 신호의 잡음을 제거하고 증폭하는 입력단증폭기; 상기 입력신호의 전력 레벨을 측정하는 레벨측정기; 상기 입력신호를 정해진 지연시간 동안 지연시키는 지연소자; 상기 레벨측정기로부터 입력 받은 전력레벨 데이터에 따라, 상기 지연소자로부터 입력되는 신호의 전력을 감쇄시키는 가변감쇄기; 및 상기 입력신호를 증폭하는 종단증폭기를 구비하고 있으며 와이브로 중계기에서 과입력을 방지하는 방법으로서, 와이브로 단말로부터 전송되는 신호의 전력이 정해진 레벨 이상이 되는지 측정하는 단계; 입력신호를 정해진 지연시간 동안 지연시켜 가변감쇄기로 전송하는 단계; 및 측정된 입력 신호의 전력레벨 데이터를 참조하여, 상기 입력신호의 전력레벨이 정해진 레벨 이상인 경우 상기 입력신호의 전력을 감쇄시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 RF중계기가 적용되는 와이브로 망을 설명하기 위한 도면이다.

와이브로 단말(Portable Subscriber Station: PSS, 10)은 IP기반 서비스 접속기능과 무선인터넷 접속기능을 가지고 있으며 기지국(Radio Access Station; RAS, 50)을 통해 정지 및 이동 중에도 고속으로 무선인터넷에 접속이 가능한 휴대용 무선인터넷단말이다.

PSS(10)가 건물지하층 또는 전파장애 지역에서 RAS(50)에 바로 접속할 수 없는 경우, 도시한 것과 같이 PSS(10)는 중계기(30)에 접속되며, 중계기(30)는 상기 PSS(10)에서 송신하는 신호를 수신하여, 잡음을 최소화하여 증폭하고 신호의 세기에 따라 과입력을 막기 위해서 가변감쇄기에서 감쇄 후 재증폭하여 유선 또는 무선으로 RAS(50)로 전송한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RF중계기에서 과입력 방지 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

도시한 것과 같이, 과입력 방지회로는 PSS(10)에서 방사된 신호를 수신하는 수신단(301), 잡음을 최소화하면서 중계하고자 하는 신호를 증폭하는 입력단증폭기(303), 입력신호가 정해진 일정 레벨이상이 되는지 측정하여 신호레벨 데이터를 출력하는 레벨측정기(305), 입력신호를 정해진 지연시간 동안 지연시키는 지연소자 (307), 레벨측정기로부터 직접입력 받은 측정된 신호레벨 데이터에 따라 지연되어 입력되는 입력신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(309), 상기 입력신호를 RAS(50)로 전송할 수 있도록 증폭하는 종단증폭기(311) 및 상기 증폭한 신호를 RAS(50)로 송신하는 송신단(313)으로 구성되어 있다.

상기 지연소자(307)는 PSS(10)의 출력이 짧은 시간, 예를 들어 1㎲이내의 시간에서 수십 dB가 변하거나, PSS(10)가 고속으로 이동하여 다가와 출력이 미처 감쇄되지 못하고 중계기의 수신단(301)에 입력됨으로써 가변감쇄기(309)가 응답하기 전에 입력레벨이 수십dB가 변하는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 지연소자의 지연시간 값은 신호의 레벨측정에 필요한 시간과 가변감쇄기의 응답시간을 합한 시간보다 길고 과입력 방지 시스템 전체의 지연허용 시간규격 값(예를 들어 와이브로 시스템의 경우 신호전달 지연 허용값인 TTG=121㎲)보다 매우 작은 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RF중계기의 과입력 방지 시스템에서 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

중계기(30)의 수신단(301)에 PSS(10)의 신호가 수신되면 입력신호는 입력단증폭기(303)에서 잡음은 최소화시키고 중계하고자 하는 입력신호는 증폭하여 레벨측정기(305)로 전송한다(S401). 레벨측정기(305)에서 상기 입력된 신호의 레벨을 측정하여(S403) 측정된 입력 신호의 레벨 데이터는 지연 없이 가변감쇄기(309)로 전송하고(S405), 입력신호는 지연소자(307)를 거치면서 레벨측정기(305)가 레벨측정에 필요한 시간과 가변감쇄기(309)의 응답하는 시간만큼 지연되어 가변감쇄기 (309)로 전송된다(S407). 가변감쇄기(309)는 먼저 입력된 입력신호의 레벨 데이터에 따라 입력신호를 감쇄시키고(S409) 종단증폭기(311)에서 신호를 증폭시킨 후(S411) 송신단(313)을 통해 RAS(50)로 송신한다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 와이브로 RF중계기에서 과입력 방지 시스템으로 RF중계기는 지연소자를 이용하여 신호레벨 감쇄여부를 결정한 후 신호가 입력되도록 하고, 순간적이고 급격한 입력 레벨 변동이 일어나는 환경에서도 안정적으로 RF수신단을 보호할 수 있도록 하여 장비의 고장을 방지하고 서비스 품질의 악화를 방지할 수 있다. 또한 AMC를 사용하는 고속데이터 전송시스템과 같은 급격한 입력레벨 변동환경에서 동작하는 무선장비를 설계할 때 보다 안정적인 RF수신단을 설계할 수 있다.

Claims (3)

1. 와이브로 RF중계기에서 과입력 방지 시스템으로서,

   와이브로 단말로부터 전송되는 신호의 잡음을 제거하고 증폭하는 입력단증폭기;

   상기 입력신호의 전력 레벨을 측정하는 레벨측정기;

   상기 입력신호를 정해진 지연시간 동안 지연시키는 지연소자;

   상기 레벨측정기로부터 입력 받은 전력레벨 데이터에 따라, 상기 지연소자로부터 입력되는 신호의 전력을 감쇄시키는 가변감쇄기; 및

   상기 입력신호를 증폭하는 종단증폭기;

   를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 와이브로 RF중계기에서 과입력 방지 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지연소자는, 상기 입력신호의 전력레벨측정에 필요한 시간과 상기 가변감쇄기의 응답시간의 합보다 길고 상기 RF중계기의 지연허용 시간 규격 값보다 작은 지연 값을 갖는 것을 특징으로 하는 와이브로 망에서 과입력 방지 시스템.
3. 와이브로 중계기에서 과입력을 방지하는 방법으로서,

   와이브로 단말로부터 전송되는 신호의 전력이 정해진 레벨 이상이 되는지 측 정하는 단계;

   입력신호를 정해진 지연시간 동안 지연시켜 가변감쇄기로 전송하는 단계; 및

   측정된 입력 신호의 전력레벨 데이터를 참조하여, 상기 입력신호의 전력레벨이 정해진 레벨 이상인 경우 상기 입력신호의 전력을 감쇄시키는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이브로 중계기에서 과입력 방지 방법.

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